挖掘機(jī)工作裝置機(jī)液系統(tǒng)研究與挖掘工況能耗分析.pdf

1、液壓挖掘機(jī)的節(jié)能與作業(yè)效率是衡量其性能的重要方面。在復(fù)合挖掘作業(yè)時(shí)，挖掘機(jī)存在工作裝置液壓系統(tǒng)的能耗較高和鏟斗挖掘速度偏低的問題。上述問題直接影響到整機(jī)的能耗和作業(yè)效率。本文以降低液壓挖掘機(jī)挖掘工況時(shí)系統(tǒng)能耗和提高挖掘作業(yè)效率為研究目的，以工作裝置機(jī)液系統(tǒng)為研究對(duì)象，開展典型挖掘工況下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和能耗研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：綜述了挖掘機(jī)節(jié)能意義，介紹了挖掘機(jī)上應(yīng)用的典型節(jié)能控制系統(tǒng)，并對(duì)挖掘機(jī)工作裝置閥控系統(tǒng)研究成果和

2、能耗分析現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。在詳細(xì)分析液壓挖掘機(jī)主泵、多路閥以及負(fù)流量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了負(fù)流量控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。通過進(jìn)行變量泵源雙閥控系統(tǒng)的特性分析，從理論上論述了合理控制斗桿優(yōu)先節(jié)流可提高挖掘過程鏟斗油缸的挖掘速度。建立了工作裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，為工作裝置系統(tǒng)建模奠定了基礎(chǔ)?；贏MESim平臺(tái)建立了液壓系統(tǒng)中各功能元件的仿真模型并進(jìn)行了深入分析。構(gòu)建了液壓挖掘機(jī)工作裝置機(jī)液系統(tǒng)仿真，并通過實(shí)測(cè)與仿真對(duì)比驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。對(duì)挖掘機(jī)的

3、典型挖掘工況開展了仿真研究與能耗分析，得到挖掘工況下系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)與挖掘工況的能耗分布，結(jié)果表明，挖掘過程中包括斗桿優(yōu)先閥在內(nèi)的節(jié)流產(chǎn)生的能耗最大。針對(duì)斗桿優(yōu)先閥產(chǎn)生的能耗過高和挖掘中對(duì)鏟斗回路的流量限制，本文對(duì)液壓系統(tǒng)回路中斗桿優(yōu)先閥的先導(dǎo)控制回路進(jìn)行了改進(jìn)，使優(yōu)先節(jié)流適應(yīng)挖掘工況要求。然后，利用仿真平臺(tái)對(duì)優(yōu)化前后的系統(tǒng)性能進(jìn)行了對(duì)比研究。研究表明，優(yōu)化后的液壓系統(tǒng)在挖掘工況時(shí)，優(yōu)先閥口壓損下降，鏟斗油缸速度得到提升，實(shí)現(xiàn)了挖掘工況的節(jié)